WO2005058660A1 - Wischanlage - Google Patents

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Publication number
WO2005058660A1
WO2005058660A1 PCT/EP2004/014341 EP2004014341W WO2005058660A1 WO 2005058660 A1 WO2005058660 A1 WO 2005058660A1 EP 2004014341 W EP2004014341 W EP 2004014341W WO 2005058660 A1 WO2005058660 A1 WO 2005058660A1
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WO
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output shaft
wiper
wiper system
bearing
point
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/014341
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bruno Egner-Walter
Michael SCHÄUBLE
Original Assignee
Valeo Systemes D'essuyage
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes D'essuyage filed Critical Valeo Systemes D'essuyage
Priority to DE502004006527T priority Critical patent/DE502004006527D1/de
Priority to EP04803954A priority patent/EP1694540B1/de
Publication of WO2005058660A1 publication Critical patent/WO2005058660A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/16—Means for transmitting drive
    • B60S1/18—Means for transmitting drive mechanically
    • B60S1/24—Means for transmitting drive mechanically by rotary cranks
    • B60S1/245—Means for transmitting drive mechanically by rotary cranks with particular rod arrangements between the motor driven axle and the wiper arm axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/16—Means for transmitting drive
    • B60S1/166—Means for transmitting drive characterised by the combination of a motor-reduction unit and a mechanism for converting rotary into oscillatory movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/0413—Modular wiper assembly
    • B60S1/0422—Modular wiper assembly having a separate transverse element

Definitions

  • the invention relates to a wiper system for wiping windows on a vehicle according to claim 1.
  • a windshield wiper system is driven by an appropriately designed electric motor, which usually has a reduction gear with an output shaft.
  • the rotary movement emanating from such a motor or its output shaft is transmitted to the at least one wiper blade via suitable transmission means, so that the wiper blade performs the desired wiping movement.
  • Such a motor with a corresponding power transmission device is presented in German Offenlegungsschrift DE 36 32 694 AI.
  • the power transmission device designed here as a crank is largely rod-shaped and has a step approximately in the middle. One end of the crank is attached directly to an output shaft of the wiper motor. At another end of the crank, a transmission element is provided, to which further power transmission devices can be attached.
  • the transmission element can perform a circular movement around the output shaft. Due to the stepped design of the crank, a rotary movement originating from the drive axis of the wiper motor becomes a level above the fastening nut with which the crank is fixed to the output shaft, transmitted.
  • the publication DE 43 33 484 AI describes a comparable wiper motor with a largely identical crank.
  • An articulated linkage is arranged on a bearing of this crank, via which a movement starting from the wiper motor can be transmitted to further devices of a wiper system, such as a wiper blade.
  • crank presented in the document DE 199 47 620 AI which is attached to a drive axle of a wiper motor, differs from the cranks of the above-mentioned publications in that it is not step-shaped but flat and thus has a lower overall height in the direction of a central axis Has drive axis of the wiper motor.
  • the wiper system according to the invention has an electric motor designed as a geared motor with an output shaft, which has a free end and a gear-internal end and a motor crank.
  • the engine crank includes a first end and a second end that is equipped with a transmission element.
  • the first end of the engine crank is rotatably attached to the free end of the output shaft.
  • the engine crank is designed such that the theoretical force transmission point of the transmission element at the second end of the engine crank in the direction of a central axis of the output shaft is positioned in the distance between the free end of the output shaft and the gear inner end of the output shaft.
  • the invention also minimizes the forces which act on the output shaft during operation of the system and which have to be supported or compensated in particular in the bearing points of the output shaft.
  • the entry of harmful tilting moments in the output shaft is reduced and the load on the motor is reduced.
  • the wear, in particular of the transmission-side part, of the motor is reduced and its service life is increased.
  • the transmission element provided on the engine crank can be a simple cylindrical hinge pin or a ball pin or a double ball pin or it can also be a simple cylindrical bearing shell or a spherical bearing shell or a double ball bearing shell or the like.
  • the invention is based on the basic idea that the forces acting back on the output shaft during operation of the windshield wiper system are reduced to a greater extent, the closer the theoretical lines of force action and force transmission points of the system, viewed in the direction of the central axis of the output shaft, are to the bearing center of the output shaft.
  • the theoretical force transmission point of the transmission element in the direction of the central axis of the output shaft is positioned essentially at the center of the one cylindrical bearing point or the center point between the two spaced apart bearing points of the output shaft , Positioning at exactly this height would of course be ideal.
  • the two ends of the engine crank are arranged offset in the direction of the output shaft.
  • the engine crank can be cranked, bent or stepped. If the free end of the output shaft, on which the first end of the engine crank is arranged or fastened, is regarded as a highest point of the output shaft, the second end of the engine crank with the transmission element is arranged below the free end of the output shaft.
  • the engine crank according to the invention is to be arranged on the output shaft in such a way that a gradation, bending or cranking of the engine crank, starting from a level of the free end of the output shaft, is aligned or oriented toward an end of the output shaft inside the transmission.
  • the engine crank can be operated in a circular manner. This corresponds to the operation of a conventional wiper system, in which the revolving rotary movement of the engine crank is converted into an oscillating rotary movement of the wiper shaft via the downstream transmission. In this case, however, it is not possible to bring the theoretical force transmission point provided on the engine crank in the immediate vicinity of the imaginary plane which runs through the bearing center point at right angles to the output shaft.
  • the second end of the engine crank must be designed for a circular movement around the output shaft of 360 ° and more. This can be achieved, for example, in that the engine crank has a sufficient length, taking into account the offset arrangement of the two ends.
  • the step or bend can likewise be arranged along the engine crank in a central region or in an end region of the engine crank.
  • an embodiment according to claim 17 is suitable, which provides that, when the engine crank is immersed in a free space of the wiper system, parts or sections of the wiper system which are adjacent to the reversing positions of the engine crank are designed as stops for limiting the pendulum movement of the engine crank or are provided with attachment means.
  • Figure 1 shows a preferred embodiment of a wiper system according to the invention in a perspective view
  • Figure 2 shows another embodiment of a wiper device according to the invention in side view
  • Figure 3 shows a part of the wiper system according to Figure 2 in plan view
  • Figure 4 shows an alternative embodiment to Figure 3
  • FIG. 5 shows various details and the definition of different distances essential to the invention.
  • the wiper system shown in FIG. 1 or in FIG. 2 has an electric motor 1 as a drive, which at the same time comprises a reduction gear connected to it.
  • the reduction gear includes the output shaft 2, which is rotatably mounted in a cylindrical bearing 4 arranged in the housing 3 and projects with a free end 5 from a housing opening, while its gear-internal end 6 is located within the housing 3 (see also FIG. 2 in this regard) ).
  • On the output shaft 2 sits inside the housing 3 a gear wheel 7, in which engages a worm seated on the extended armature shaft of the motor.
  • the motor 1 is fastened to a support device 14, which here is formed by a continuous or split support tube, at the opposite ends of which a wiper bearing 15 is fastened in such a way that the central axis 16 of the output shaft 2 and the central axes 17 of the wiper shafts 18 are at least approximately parallel run.
  • the support tube can be designed as a whole in a straight line or, as in FIG. 1, have a bend or curvature at least on one side of the motor attachment.
  • a rocker 20 is attached to the end of the wiper shaft 18 protruding from the wiper bearing 15, the free end of which also has a transmission element 22. Between the transmission elements 22 of the rockers 18 and the transmission element 12 of the engine crank 8, a gear rod 23 is arranged in each case, which at their opposite ends with the
  • Transmission element 8 and one of the transmission elements 22 is rotatably connected.
  • the engine crank 8 and the rockers 20 are designed such that their respective opposite ends, viewed in the direction of the central axis 16 of the output shaft 2, are arranged offset.
  • the theoretical force transmission point 13 of the transmission element 12 on the engine crank 8 and the theoretical force transmission points 24 of the transmission elements 22 on the rocker arms 20 are Wiper shafts 18 are positioned in the direction of the central axis 12 at a distance A (see also FIG. 5) between the free end 5 and the end 6 of the output shaft 2 inside the transmission. It can be seen that the two ends 10 and 11 of the engine crank 8 are arranged offset in the direction of the central axis 16 of the output shaft 2.
  • the engine crank 8 is bent in the direction of the central axis 16 of the output shaft 2 such that the free end 11 of the engine crank 8 engages over the support device 14 and is immersed there in a free space of the wiper system. Since the engine crank cannot rotate completely in this case, the engine 1 works in a reversing manner.
  • the engine crank 8 executes an oscillating rotary movement between two reversing positions.
  • the wiper system can also be designed in such a way that the motor crank 8 can carry out a circular circular movement of 360 ° and more relative to the central axis of the output shaft 2. In this case it must be ensured that there is a distance in the entire circulation area between the engine crank 8 and the adjacent parts or sections of the wiper system.
  • FIGS. 2 and 3 A wiper system according to the invention is shown schematically in FIGS. 2 and 3, the wiper bearing 15 provided to the left of the motor 1 is not shown here for reasons of simplification of the illustration. However, it can be assumed that the wiper bearing (not shown) corresponds in principle to the wiper bearing 15 shown on the right side of the engine 1. It is anticipated that a construction of a wiper system to be aimed at with the teaching of the invention is indicated in FIG.
  • the output shaft 2 is mounted with a cylindrical bearing 4 in the housing 3.
  • the bearing point 4 has a relatively large extent in the axial direction, which is defined by the distance C between the two ends of the bearing point 4. Furthermore, the bearing point 4 has a center 9, which is located in the middle between its two ends on the central axis 16.
  • the engine crank 8 attached to the free end 5 of the output shaft 2 is cranked in the direction of the central axis 16. It plunges with its second end 11 into a free space of the wiper system located to the left of the housing 3 between the housing 3 and the carrying device 14 in order to perform a reversing rotary movement there when the wiper system is operating.
  • the theoretical force transmission point 13 provided at the second end 11 of the engine crank 8 moves on the partial circular path 25 (FIG. 3) between two reversing positions. It can be seen in FIG. 2 that the force transmission point 13 in the imaginary plane 26, which runs at right angles to the output shaft 2 and through the center of the bearing point 4.
  • the force transmission point 13 is thus of course also positioned within the distances A or B or C, the definition of which can be seen in FIG. 5 and which correspond to the various developments of the invention.
  • the support device 14 or its plane perpendicular to the output shaft 2 and through the longitudinal center line of the support device 14 also coincides with the plane 26 in order to achieve the advantages mentioned or to a maximum shape.
  • the center 29 to be assigned to the spaced apart two bearing points 28 of the wiper shaft 18 and the theoretical force transmission point 24 of the transmission element 22 present on the link 20 connected to the wiper shaft 18 are positioned in this supposedly force-neutral plane 26.
  • the gear rod 23 or its line of action of force is also arranged in this plane 26. In this context too, this means that all of the aforementioned parts or locations of the wiper system are thus also positioned within the distances A or B or C defined in FIG.
  • the shape of the engine crank 8 and / or the shape of the housing 3 and the support device 14 could be coordinated with one another in such a way that sections of the housing 3 or the support device 14 were used directly as stops for limiting the pivoting movement of the engine crank 8 become.
  • special attachment means could be formed or attached at the relevant points on the housing 3 or the carrying device 14.
  • the pivoting range of the engine crank 8 is provided at a different location in comparison with the embodiment according to FIG. 3.
  • the theoretical force transmission point 13 of the transmission element 12 belonging to the engine crank 8 is moved here between two defined reversing positions during operation of the wiper system on the partial circular path 30.
  • the partial circular path 30 extends from the first end 10 of the engine crank, viewed beyond the supporting device 14. It should be noted that a corresponding partial circular path depends on the specific geometric shape of the wiper system can also be placed in other places or in other spaces of the wiper system.
  • the transmission elements 12, 22 shown in the drawing can of course also be attached to the opposite side of the engine crank 8 or the rocker 20, if necessary, and thus exactly in the opposite direction from the engine crank 8 or from the rocker 20 protrude. This could lead to the fact that the engine crank 8 or the rocker 20 is not cranked at all or is less cranked.
  • a wiper system with so-called loose wiper bearings is also affected by the invention.
  • Such a wiper system does not have a supporting structure, via which the wiper motor and the at least one wiper bearing are also fastened to one another before the wiper system is attached to the vehicle.Rather, the wiper bearings or the at least one wiper bearing and the wiper motor are each separately fastened to the vehicle body, so that the vehicle body the function of the supporting structure is assigned.
  • the refinements of the invention result in the entire wiper system having a substantially lower overall height than a wiper system of the comparable prior art. Because of this, the wiper system needs to be installed with a much smaller footprint than is the case with the comparable prior art.
  • these refinements according to the invention have the effect that, in the case of the invention, when operating the wiper system, considerably lower forces act on the output shaft than is the case with comparable prior art. This goes hand in hand with a significantly lower load on the motor 4 and possibly on the at least one wiper bearing 15, as a result of which the service life of the motor 4 is extended and the noise level is reduced.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wischanlage für Scheiben an Fahrzeugen mit einem elektrischen Motor (1), insbesondere Getriebemotor, wobei der Motor (1) eine drehbar in einem Gehäuse (3) gelagerte Abtriebswelle mit einem freien Ende und einem getriebeinneren Ende aufweist, mit einer Motorkurbel (8), die ein an dem freien Ende der Abtriebswelle befestigtes erstes Ende (10) und ein zweites Ende (11) mit einem Übertragungselement aufweist, an dem ein Ende einer Getriebestange (23) angelenkt ist, deren anderes Ende an einer Schwinge (20) angelenkt ist, die wiederum drehfest an einer drehbar in einem Lagergehäuse angeordneten Wischerwelle (18) befestigt ist. Die Motorkurbel (8) ist erfindungsgemäss derart ausgebildet, dass der theoretische Kraftübertragungspunkt des Übertragungselements der Motorkurbel (8) in Richtung einer Mittelachse der Abtriebswelle in dem Abstand zwischen dem freien Ende und dem getriebeinneren Ende der Abtriebswelle positioniert ist.

Description

Wischanlage
Die Erfindung betrifft eine Wischanlage zum Wischen von Scheiben an einem Fahrzeug gemäß Anspruch 1.
Eine Scheibenwischeranlage wird bekanntermaßen von einem entsprechend ausgebildeten Elektromotor angetrieben, der üblicherweise ein Untersetzungsgetriebe mit einer Abtriebswelle aufweist. Die von einem solchen Motor bzw. dessen Abtriebswelle ausgehende Drehbewegung wird über geeignete Übertragungsmittel zu dem mindestens einen Wischblatt übertragen, so dass dieses die gewünschte Wischbewegung durchführt.
Ein derartiger Motor mit einer entsprechenden Kraftübertragungseinrichtung wird in der deutschen Offenlegungsschrift DE 36 32 694 AI vorgestellt. Die hier als Kurbel ausgebildete Kraftübertragungseinrichtung ist weitgehend stabförmig und weist etwa in der Mitte eine Stufe auf. Dabei ist ein Ende der Kurbel direkt an einer Abtriebswelle des Wischermotors befestigt. An einem anderen Ende der Kurbel ist ein Übertragungselement vorgesehen, an dem weitere Kraftübertragungseinrichtungen befestigt sein können. Das Übertragungselement kann um die Abtriebswelle herum eine kreisförmige Bewegung ausführen. Aufgrund der stufenförmigen Ausbildung der Kurbel wird eine von der Antriebsachse des Wischermotors ausgehende Drehbewegung in eine Ebene oberhalb der Befestigungsmutter, mit welcher die Kurbel an der Abtriebswelle festgesetzt ist, übertragen.
Die Druckschrift DE 43 33 484 AI beschreibt einen vergleichbaren Wischermotor mit einer weitgehend identisch ausgebildeten Kurbel. An einem Lager dieser Kurbel ist ein gelenkiges Gestänge angeordnet, über das eine von dem Wischermotor ausgehende Bewegung an weitere Einrichtungen eines Wischsystems, wie ein Wischblatt, übertragen werden kann.
Die in der Druckschrift DE 199 47 620 AI vorgestellte Kurbel, die an einer Antriebsachse eines Wischermotors befestigt ist, unterscheidet sich von den Kurbeln der vorstehend angeführten Druckschriften dadurch, dass sie nicht stufenförmig sondern eben ausgebildet ist und somit eine geringere Bauhöhe in Richtung einer Mittelachse der Antriebsachse des Wischermotors aufweist.
Vor diesem Hintergrund wird eine Wischanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Wischersystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 sowie eine Motorkurbel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 vorgestellt.
Die erfindungsgemäße Wischanlage weist einen als Getriebemotor ausgebildeten elektrischen Motor mit einer Abtriebswelle, die ein freies Ende und ein getriebeinneres Ende sowie eine Motorkurbel auf. Zu der Motorkurbel gehören ein erstes Ende sowie ein zweites Ende, das mit einem Übertragungselement ausgestattet ist. Hierbei ist das erste Ende der Motorkurbel an dem freien Ende der Abtriebswelle drehfest befestigt. Dabei ist die Motorkurbel derart ausgebildet, dass der theoretische Kraftübertragungspunkt des Übertragungselementes an dem zweiten Ende der Motorkurbel in Richtung einer Mittelachse der Abtriebswelle in dem Abstand zwischen dem freien Ende der Abtriebswelle und dem getriebeinneren Ende der Abtriebswelle positioniert ist. Durch diese Ausgestaltung weist das gesamte Motorsystem mit der Motorkurbel eine geringe Bauhöhe auf. Mit der Erfindung werden außerdem die beim Betrieb der Anlage auf die Abtriebswelle rückwirkenden Kräfte minimiert, welche insbesondere in den Lagerstellen der Abtriebswelle abgestützt bzw. kompensiert werden müssen. Der Eintrag schädlicher Kippmomente in die Abtriebswelle wird reduziert, und die Belastung des Motors wird verringert. Dadurch wird der Verschleiß, insbesondere des getriebeseitigen Teiles, des Motors verringert und dessen Lebensdauer erhöht.
Das an der Motorkurbel vorgesehene Übetragungselement kann im Sinne der erfindungsgemäßen Lösung ein einfacher zylindrischer Gelenkbolzen oder ein Kugelbolzen oder ein Doppelkugelbolzen sein oder auch eine einfache zylindrische Lagerschale oder ein kugelige Lagerschale oder eine doppel- kugelige Lagerschale oder dergleichen sein.
Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass die auf die Abtriebswelle beim Betrieb der Scheibenwischeranlage rückwirkenden Kräfte in um so stärkerem Maße verringert werden, je näher sich die theoretischen Kraftwirkungslinien und Kraftübertragungspunkte des Systems in Richtung der Mittelachse der Abtriebswelle betrachtet an dem Lagerungsmittelpunkt der Abtriebswelle befindet.
Aus den Unteransprüchen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Die unterschiedlichen Ausgestaltungen der Unteransprüche 2 - 13 führen entweder für sich allein oder in Kombination zu weiterreichenden Verbesserungen bzw. Erhöhungen des zuvor angeführten Effektes bzw. Vorteiles.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wischanlage gemäß Anspruch 4 ist dabei vorgesehen, dass der theoretische KraftÜbertragungspunkt des Übertragungselement in Richtung der Mittelachse der Abtriebswelle im wesentlichen auf Höhe des Mittelpunktes der einen zylindrischen Lagerstelle bzw. des Mittelpunktes zwischen den zwei voneinander beabstandeten Lagerstellen der Abtriebswelle positioniert ist. Ideal wäre natürlich eine Positionierung genau auf dieser Höhe. Das bedeutet, dass eine eventuelle auf die Abtriebswelle rückwirkende Krafteinleitung innerhalb derjenigen gedachten Ebene erfolgt, die rechtwinklig zu der Abtriebswelle durch deren Lagerungsmittelpunkt verläuft. Diese Ebene ist aber in diesem Fall als kräfteneutral anzusehen.
Gemäß Anspruch 14 ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die beiden Enden der Motorkurbel in Richtung der Abtriebswelle versetzt angeordnet sind. Hierzu kann die Motorkurbel abgekröpft, abgebogen oder gestuft ausgebildet sein. Betrachtet man das freie Ende der Abtriebswelle, an dem das erste Ende der Motorkurbel angeordnet bzw. befestigt ist, als einen höchsten Punkt der Abtriebswelle, so ist das zweite Ende der Motorkurbel mit dem Übertragungselement unterhalb des freien Endes der Abtriebswelle angeordnet. Bei einer Montage der Wischanlage ist die Motorkurbel gemäß der Erfindung so an der Abtriebswelle anzuordnen, dass eine Stufung, Biegung oder Kröpfung der Motorkurbel, ausgehend von einem Niveau des freien Endes der Abtriebswelle, hin zu einem getriebeinneren Ende der Abtriebswelle ausgerichtet bzw. orientiert ist . Bei Realisierung einer Weiterbildung gemäß Anspruch 15, wird erreicht dass die Motorkurbel kreisförmig umlaufend betrieben werden kann. Dieses entspricht dem Betrieb einer herkömmlichen Wischeranlage, bei der die umlaufende Drehbewegung der Motorkurbel über das nachgeschaltete Getriebe in eine pendelnde Drehbewegung der Wischerwelle umgewandelt wird. In diesem Fall ist es allerdings nicht möglich, den an der Motorkurbel vorgesehenen theoretischen Kraftübertragungspunkt in unmittelbare Nähe zu der gedachten Ebene zu bringen, die rechtwinklig zu der Abtriebswelle durch deren Lagerungsmittelpunkt verläuft.
Bei einer Wischanlage mit rundumlaufendem Antrieb muss das zweite Ende der Motorkurbel zur Durchführung einer kreisförmigen Bewegung um die Abtriebswelle von 360° und mehr ausgelegt sein. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Motorkurbel unter Berücksichtigung der versetzten Anordnung der beiden Enden eine ausreichende Länge aufweist. Ebenfalls kann die Stufung oder Biegung entlang der Motorkurbel in einem mittleren Bereich oder in einem Endbereich der Motorkurbel angeordnet sein.
Eine Anordnung des theoretischen Kraftübertragungspunkt des Übertragungselementes an der Motorkurbel in unmittelbarer Nähe zu der bzw. direkt in der gedachten Ebene, die rechtwinklig zu der Abtriebswelle durch deren Lagerungsmittelpunkt verläuft, ist möglich bei Anwendung einer Weiterbildung gemäß Anspruch 16. Hierbei taucht die Motorkurbel in einen an der Wischanlage vorhandenen Freiraum ein, so dass das zweite Ende der Motorkurbel mit dem Übertragungselement bzw. mit dem theoretischen Kraftübertragungspunkt des Übertragungselementes eine pendelnde Bewegung zwischen zwei Umkehrpositionen auf einer Teilkreisbahn ausführen kann. Eine solche Weiterbildung der Erfindung kann vorteilhaft angewendet werden, wenn die Wischeranlage von einem reversierend arbeitenden Wischermotor, d. h. seine Bewegungsrichtung in vorbestimmten Umkehrpositionen umkehrenden Motor; angetrieben wird. Dabei kann eine reversierend angetriebene Wischanlage sehr kompakt aufgebaut und mit nur einem Wischlager oder auch mit zwei Wischlagern ausgerüstet sein.
Bei reversierenden Scheibenwischerantrieben wird zur Vermeidung von Funktionsfehlern häufig verlangt, den Winkelbereich, in welchem sich die Abtriebswelle pendelnd bewegt, durch mechanische Anschläge zu begrenzen. Hierzu bietet sich eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 17 an, welche vorsieht, dass bei in einen Freiraum der Wischanlage eintauchender Motorkurbel den Umkehrpositionen der Motorkurbel benachbarte Teile bzw. Abschnitte der Wischanlage als Anschläge für die Begrenzung der Pendelbewegung der Motorkurbel ausgebildet bzw. mit Anschlagmitteln versehen sind.
Um die freie Beweglichkeit der mit der wenigstens einen Wischlagerschwinge verbundenen Getriebestange, insbesondere bei weit zueinander versetzt angeordneten Enden der Motorkurbel Und/oder der Wischlagerschwinge zu gewährleisten, kann es erforderlich sein, auch die Gelenkstange entsprechend abzukröpfen. Das kann je nach Gestaltung der Wischanlage nur an einem oder auch an beiden Enden der Getriebestange erforderlich sein. Für die Kraftübertragung ist in diesem Fall die Wirkungslinie der Getriebestange maßgeblich.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wischanlage in perspektivischer Darstellung;
Figur 2 ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wischvorrichtung in Seitenansicht ;
Figur 3 einen Teil der Wischanlage gemäß Figur 2 in Draufsicht;
Figur 4 eine alternative Ausführung zu Figur 3 und
Figur 5 verschiedene Details sowie die Definition verschiedener erfindungswesentlicher Abstände.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile .
Die in Figur 1 oder in Figur 2 dargestellte Wischanlage weist als Antrieb einen elektrischen Motor 1 auf der gleichzeitig ein mit ihm verbundenes Untersetzungsgetriebe umfasst. Zu dem Untersetzungsgetriebe gehört die Abtriebswelle 2, die drehbar in einer in dem Gehäuse 3 angeordneten zylindrischen Lagerstelle 4 gelagert ist und mit einem freien Ende 5 aus einem Gehäusedurchbruch herausragt, während sich ihr getriebeinneres Ende 6 innerhalb des Gehäuses 3 befindet (siehe hierzu auch Figur 2) . Auf der Abtriebswelle 2 sitzt innerhalb des Gehäuses 3 ein Getrieberad 7, in welches eine auf der velängerten Ankerwelle des Motors sitzende Schnecke eingreift.
Auf dem freien Ende 5 der Abtriebswelle 2 ist das erste Ende 10 einer Motorkurbel 8 drehfest befestigt, während am gegenüberliegenden zweiten Ende 11 der Motorkurbel 8 ein Übertragungselement 12 in Form eines Kugelbolzens bzw. Doppelkugelbolzens angebracht ist. Der Motor 1 ist an einer Trageinrichtung 14 befestigt, welche hier von einem durchgehenden oder zweigeteilten Tragrohr gebildet ist, an dessen gegenüberliegenden Enden jeweils ein Wischlager 15 derartig befestigt ist, dass die Mittelachse 16 der Abtriebswelle 2 und die Mittelachsen 17 der Wischerwellen 18 zumindest angenähert parallel verlaufen. Das Tragrohr kann dabei insgesamt geradlinig ausgebildet sein oder, wie in Figur 1 wenigstens auf einer Seite von der Motorbefestigung eine Biegung oder Krümmung aufweisen. An dem jeweils aus dem Wischlager 15 herausragenden Ende der Wischerwelle 18 ist eine Schwinge 20 befestigt, deren freies Ende ebenfalls ein Übertragungselement 22 aufweist. Zwischen den Übertragungselementen 22 der Schwingen 18 und dem Übertragungselement 12 der Motorkurbel 8 ist jeweils eine Getriebestange 23 angeordnet, die an ihren gegenüberliegenden Enden jeweils mit dem
Übertragungselement 8 und einem der Übertragungselemente 22 drehbar verbunden ist.
In Figur 1 sind die Motorkurbel 8 sowie die Schwingen 20 so ausgebildet, dass ihre jeweils gegenüberliegenden Enden, in Richtung der Mittelachse 16 der Abtriebswelle 2 betrachtet, versetzt angeordnet sind. Dadurch sind gemäß der Erfindung der theoretische Kraftübertragungspunkt 13 des Übertragungselementes 12 an der Motorkurbel 8 als auch die theoretischen Kraftübertragungspunkte 24 der Übertragungselemente 22 an den Schwingen 20 der Wischerwellen 18 in Richtung der Mittelachse 12 in dem Abstand A (siehe auch Figur 5) zwischen dem freien Ende 5 und dem getriebeinneren Ende 6 der Abtriebswelle 2 positioniert. Es ist zu erkennen, dass die beiden Enden 10 und 11 der Motorkurbel 8 in Richtung der Mittelachse 16 der Abtriebswelle 2 versetzt angeordnet sind. Das bedeutet, die Motorkurbel 8 ist in Richtung der Mittelachse 16 der Abtriebswelle 2 derart abgekröpft, dass das freie Ende 11 der Motorkurbel 8 die Trageinrichtung 14 übergreift und dort in einen Freiraum der Wischanlage eintaucht . Da in diesem Fall die Motorkurbel nicht vollständig umlaufen kann, arbeitet der Motor 1 reversierend. Die Motorkurbel 8 führt eine pendelnde Drehbewegung zwischen zwei Umkehrpositionen aus.
Alternativ hierzu kann die Wischanlage auch derart ausgebildet sein, dass die Motorkurbel 8 relativ zu der Mittelachse der Abtriebswelle 2 eine umlaufende kreisförmige Bewegung von 360° und mehr durchführen kann. In diesem Fall muss dafür gesorgt werden, dass im gesamten Umlaufbereich zwischen der Motorkurbel 8 und den benachbarten Teilen bzw. Abschnitten der Wischanlage ein Abstand besteht.
In den Figuren 2 und 3 ist schematisch eine erfindungsgemäße Wischanlage dargestellt, das links von dem Motor 1 vorgesehene Wischlager 15 hier aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung nicht dargestellt ist. Es ist aber davon auszugehen, dass das nicht dargestellte Wischlager im prinzipiellen Aufbau dem auf der rechten Seite vom Motor 1 dargestellten Wischlager 15 entspricht. Es wird vorausgeschickt, dass in Figur 2 ein mit der Lehre der Erfindung anzustrebender Aufbau einer Wischanlage angedeutet ist. Die Abtriebswelle 2 ist mit einer zylindrischen Lagerstelle 4 in dem Gehäuse 3 gelagert. Die Lagerstelle 4 hat eine verhältnismäßig große Ausdehnung in axialer Richtung, die durch den Abstand C zwischen den beiden Enden der Lagerstelle 4 definiert ist. Weiterhin hat die Lagerstelle 4 einen Mittelpunkt 9, der sich in der Mitte zwischen ihren beiden Enden auf der Mittelachse 16 befindet. Die an dem freien Ende 5 der Abtriebswelle 2 befestigte Motorkurbel 8 ist in Richtung der Mittelachse 16 gekröpft ausgebildet. Sie taucht mit ihrem zweiten Ende 11 in einen links neben dem Gehäuse 3 zwischen dem Gehäuse 3 und der Trageinrichtung 14 befindlichen Freiraum der Wischanlage, um dort beim Betrieb der Wischanlage eine reversierende Drehbewegung auszuführen. Der an dem zweiten Ende 11 der Motorkurbel 8 vorgesehene theoretische Kraftübertragungspunkt 13 bewegt sich dabei auf der Teilkreisbahn 25 (Figur 3) zwischen zwei Umkehrpositionen. In Figur 2 ist zu erkennen, dass der Kraftübertragungspunkt 13 in der gedachten Ebene 26, welche rechtwinklig zu der Abtriebswelle 2 und durch den Mittelpunkt der Lagerstelle 4 verläuft. Dieses ist die günstigste Position im Hinblick auf die Vermeidung von auf die Abtriebswelle 2 während des Betriebes der Wischanlage rückwirkender Kräfte bzw. Kippmomente. Der Kraftübertragungspunkt 13 ist damit natürlich auch innerhalb der Abstände A oder B oder C positioniert, deren Definition aus Figur 5 ersichtlich ist und die unterschiedlichen Weiterbildungen der Erfindung entsprechen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist weiterhin zu erkennen, dass auch die Trageinrichtung 14 bzw. deren senkrecht zur Abtriebswelle 2 und durch die Längs- Mittellinie der Trageeinrichtung 14 verlaufende Ebene mit der Ebene 26 zusammenfällt, um die genannten Vorteile zu erzielen bzw. maximal zu gestalten. Ebenso sind in diesem Ausfuhrungsbeispiel der den voneinander beabstandeten beiden Lagerstellen 28 der Wischerwelle 18 zuzuordnende Mittelpunkt 29 und der theoretische Kraftubertragungspunkt 24 des an der mit der Wischerwelle 18 verbundenen Schwinge 20 vorhandenen Ubertragungselements 22 in dieser vermeintlich krafteneutralen Ebene 26 positioniert. Letztendlich ist auch die Getriebestange 23 bzw. deren Kraftwirkungslinie in dieser Ebene 26 angeordnet. Auch in diesem Zusammenhang bedeutet das, dass alle zuvor genannten Teile bzw. Stellen der Wischanlage damit auch innerhalb der in Figur 5 definierten Abstände A oder B oder C positioniert sind.
Bei der Gestaltung gemäß Figur 3 konnten die Form der Motorkurbel 8 und/oder die Form des Gehäuses 3 und der Trageinrichtung 14 so aufeinander abgestimmt sein, dass Abschnitte des Gehäuses 3 bzw. der Trageinrichtung 14 direkt als Anschlage zur Begrenzung der Schwenkbewegung der Motorkurbel 8 genutzt werden. Alternativ konnten an den betreffenden Stellen des Gehäuses 3 bzw. der Trageinrichtung 14 spezielle Anschlagmittel ausgebildet oder angebracht sein.
In der Ausfuhrung gemäß Figur 4 ist ersichtlich, dass der Schwenkbereich der Motorkurbel 8 im Vergleich mit der Ausfuhrung gemäß Figur 3 an einer anderen Stelle vorgesehen ist. Der theoretische Kraftubertragungspunkt 13 des zu der Motorkurbel 8 gehörenden Ubertragungselementes 12 wird hier beim Betrieb der Wischanlage auf der Teilkreisbahn 30 zwischen zwei definierten Umkehrpositionen bewegt. Die Teilkreisbahn 30 verlauft von dem ersten Ende 10 der Motorkurbel aus betrachtet jenseits der Trageinrichtung 14. Es ist anzumerken, dass e nach konkreter geometrischer Gestalt der Wischanlage eine entsprechende Teilkreisbahn auch an andere Stellen bzw. in andere Freiräume der Wischanlage gelegt werden kann.
Es wird noch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die in der Zeichnung dargestellten Übertragungselemente 12, 22 selbstverständlich bedarfsweise auch so an der jeweils gegenüberlienden Seite der Motorkurbel 8 oder der Schwinge 20 angebracht sein können und damit genau in die entgegengesetzte Richtung von der Motorkurbel 8 bzw. von der Schwinge 20 abragen. Dies könnte dazu führen, das die Motorkurbel 8 oder auch die Schwinge 20 gar nicht oder weniger stark gekröpft ausgebildet ist.
Weiterhin wird besonders darauf hingewiesen, dass abweichend von den Darstellungen auch eine Wischanlage mit sogenannten losen Wischlagern von der Erfindung betroffen ist. Eine solche Wischanlage besitzt keine Tragstruktur, über welche der Wischermotor und das mindestens eine Wischlager auch bereits vor dem Anbau der Wischanlage am Fahrzeug aneinander befestigt Vielmehr werden die Wischlager bzw. das mindestens eine Wischlager und der Wischermotor jeweils separat am Fahrzeugkörper befestigt, so dass dem Fahrzeugkörper die Funktion der Tragstruktur zukommt .
Derartige, in den beiden Absätzen zuvor angeführte Ausgestaltungen würden trotzdem die Erfindung realisieren.
Zusammenfassend wird nochmals festgestellt, dass einerseits die Ausgestaltungen der Erfindung dazu führt, dass die gesamte Wischanlage eine wesentlich geringere Bauhöhe als eine Wischanlage des vergleichbaren Standes der Technik aufweist. Aufgrund dessen ist die Wischanlage mit wesentlich geringerem Platzbedarf, als es bei dem vergleichbaren Stand der Technik der Fall ist, einzubauen. Andererseits bewirken diese erfindungsgemäßen Ausgestaltungen, dass bei der Erfindung beim Betrieb der Wischanlage wesentlich geringere Kräfte auf die Abtriebswelle zurückwirken, als es bei vergleichbarem Stand der Technik der Fall ist. Dies geht mit einer wesentlich geringeren Belastung des Motors 4 und gegebenenfalls des mindestens einen Wischlagers 15 einher, wodurch die Lebensdauer des Motors 4 verlängert und die Geräuschentwicklung verringert werden.
Bezugszeichen
1 - Motor
2 - Abtriebswelle
3 - Gehäuse
4 - Lagerstelle
5 - freies Ende (der Abtriebswelle)
6 - getriebeinneres Ende (der Abtriebswelle)
7 - Getrieberad
8 - Motorkurbel
9 - Mittelpunkt (der Lagerstelle 4)
10 - erstes Ende (der Motorkurbel)
11 - zweites Ende (der Motorkurbel)
12 - Übertragungselement (der Motorkurbel)
13 - theoretischer Kraftübertragungspunkt
14 - Trageinrichtung
15 - Wischlager
16 - Mittelachse (der Abtriebswelle)
17 - Mittelachse (der Wischerwelle)
18 - Wischerwelle 20 - Schwinge
22 - Übertragungselement (der Schwinge)
23 - Getriebestange
24 - theoretischer Kraftübertragungspunkt 25 - Teilkreisbahn
26 - Ebene
28 - Lagerstelle (der Wischerwelle)
29 - Mittelpunkt (der Lagerstellen 28)
30 - Teilkreisbahn
A - Abstand B - Abstand C - Abstand

Claims

Patentansprüche
1. Wischanlage für Scheiben an Fahrzeugen mit einem elektrischen Motor (1) , insbesondere Getriebemotor, wobei der Motor (1) eine drehbar in einem Gehäuse (3) gelagerte Abtriebswelle (2) mit einem freien Ende (5) und einem getriebeinneren Ende (6) aufweist, mit einer Motorkurbel (8) , die ein an dem freien Ende (5) der Abtriebswelle (2) befestigtes erstes Ende (10) und ein zweites Ende (11) mit einem Übertragungselement (12) aufweist, an dem ein Ende einer Getriebestange (23) angelenkt ist, deren anderes Ende an einer Schwinge (20) angelenkt ist, die wiederum drehfest an einer drehbar in einem Lagergehäuse angeordneten Wischerwelle (18) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorkurbel (8) derart ausgebildet ist, dass der theoretische Kraftübertragungspunkt (13) des Übertragungselements (12) der Motorkurbel (8) in Richtung einer Mittelachse (16) der Abtriebswelle (2) in dem Abstand (A) zwischen dem freien Ende (5) und dem getriebeinneren Ende (6) der Abtriebswelle (2) positioniert ist.
2. Wischanlage nach Anspruch 1 bei der die Abtriebswelle (2) in einer zylindrischen Lagerstelle (4) oder in zwei axial voneinander beabstandeten Lagerstellen gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der theoretische Kraftübertragungspunkt (13) des Übertragungselements (12) in Richtung der Mittelachse (16) der Abtriebswelle (2) in dem Abstand (B) zwischen dem freien Ende (5) der Abtriebswelle (2) und dem am weitesten entfernt von dem freien Ende (5) der Abtriebswelle (2) befindlichen Ende der einen zylindrischen Lagerstelle (4) bzw. der zwei Lagerstellen positioniert ist.
3. Wischanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der theoretische Kraftübertragungspunkt (13) des Übertragungselements (12) in Richtung der Mittelachse (16) der Abtriebswelle (2) in dem Abstand (C) zwischen den beiden Enden der einen zylindrischen Lagerstelle (4) bzw. zwischen den am weitesten voneinander entfernt befindlichen Enden der beiden Lagerstellen der Abtriebswelle (2) positioniert ist.
4. Wischanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der theoretische Kraftübertragungspunkt (13) des Übertragungselements (12) in Richtung der Mittelachse (16) der Abtriebswelle (2) im wesentlichen auf Höhe des Mittelpunktes (9) der einen zylindrischen Lagerstelle (4) bzw. des Mittelpunktes zwischen den zwei voneinander beabstandeten Lagerstellen der Abtriebswelle (2) positioniert ist.
5. Wischanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Motor (1) an einer Trageeinrichtung (14) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinrichtung (14) bzw. die rechtwinklig zu der Abtriebswelle (2) und durch die Längs-Mittellinie der Trageinrichtung (14) verlaufende gedachte Ebene in Richtung der Mittelachse (16) der Abtriebswelle (2) in dem Abstand (A) zwischen dem freien Ende (5) und dem getriebeinneren Ende (6) der Abtriebswelle (2) positioniert ist.
6. Wischanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinrichtung (14) bzw. die rechtwinklig zu der Abtriebswelle (2) und durch die Längs-Mittellinie der Trageinrichtung (14) verlaufende gedachte Ebene in Richtung der Mittelachse (16) der Abtriebswelle (2) in dem Abstand (C) zwischen den beiden Enden der einen zylindrischen Lagerstelle (4) bzw. zwischen den am weitesten voneinander entfernt befindlichen Enden der beiden Lagerstellen der Abtriebswelle (2) positioniert ist.
7. Wischanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine an der Motorkurbel (8) und an der Schwinge (20) der Wischerwelle (18) angelenkte Getriebestange (23) bzw. deren Wirkungslinie in Richtung der Mittelachse (16) der Abtriebswelle (2) in dem Abstand (A) zwischen dem freien Ende (5) und dem getriebeinneren Ende (6) der Abtriebswelle (2) positioniert ist.
8. Wischanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine an der Motorkurbel (8) und an der Schwinge (20) der Wischerwelle (18) angelenkte Getriebestange (23) bzw. deren Wirkungslinie in Richtung der Mittelachse (16) der Abtriebswelle (2) in dem Abstand (C) zwischen den beiden Enden der einen Lagerstelle (4) bzw. zwischen den am weitesten voneinander entfernt befindlichen Enden der beiden Lagerstellen der Abtriebswelle (2), vorzugsweise aber im wesentlichen auf Höhe des Mittelpunktes (9) davon, positioniert ist.
9. Wischanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Wischerwelle (18) des mindestens einen Wischlagers (15) in einer einzigen zylindrischen Lagerstelle oder in zwei axial voneinander beabstandeten Lagerstellen (28) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der von der einen Lagerstelle oder von den zwei Lagerstellen (28) gebildete Lagermittelpunkt (29) in Richtung einer Mittelachse (16) der Abtriebswelle (2) betrachtet in dem Abstand (A) zwischen dem freien Ende (5) und dem getriebeinneren Ende (6) der Abtriebswelle (2) positioniert ist.
10. Wischanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der von der einen Lagerstelle oder von den zwei Lagerstellen (28) des mindestens einen Wischlagers (15) gebildete Lagermittelpunkt (29) in Richtung einer Mittelachse (16) der Abtriebswelle (2) betrachtet in dem Abstand (C) zwischen den beiden Enden der einen Lagerstelle (4) bzw. in dem Abstand zwischen den am weitesten voneinander entfernt befindlichen Enden der beiden Lagerstellen der Abtriebswelle (2) , vorzugsweise aber im wesentlichen auf Höhe des Mittelpunktes (9) davon, positioniert ist.
11. Wischanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die mit der Wischerwelle (18) verbundene Schwinge (20) über ein Übertragungselement (22) mit der zugehörigen Getriebestange (23) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwinge (20) derartig ausgebildet oder angeordnet ist, dass der theoretische Kraftübertragungspunkt (24) des Übertragungselementes (22) in Richtung einer Mittelachse (16) der Abtriebswelle (2) betrachtet in dem Abstand (A) zwischen dem freien Ende (5) und dem getriebeinneren Ende (6) der Abtriebswelle (2) positioniert ist.
12. Wischanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der theoretische Kraftübertragungspunkt (24) des an der Schwinge (20) vorgesehenen Übertragungselementes (22) in Richtung einer Mittelachse (17) der Wischerwelle (18) betrachtet in dem Abstand zwischen den beiden Enden der einen zylindrischen Lagerstelle bzw. in dem Abstand zwischen den am weitesten voneinander entfernt befindlichen Enden der beiden Lagerstellen (28) der Wischerwelle (18) , vorzugsweise aber im wesentlichen auf Höhe des Mittelpunktes (29) davon, positioniert ist.
13. Wischanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden (10, 11) der Motorkurbel (8) in Richtung der Mittelachse (16) der Abtriebswelle (2) versetzt angeordnet sind.
14. Wischanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im gesamten Umlaufbereich der Motorkurbel (8) in Richtung der Mittelachse (16) der Abtriebswelle (2) zwischen der Motorkurbel (8) und deren benachbarten Teilen der Wischanlage ein Abstand besteht, so dass die Motorkurbel (8) vollständig, d. h. 360° umlaufen kann.
15. Wischanlage nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorkurbel (8) in einen an der Wischanlage vorhandenen Freiraum eintaucht, so dass das zweite Ende (11) der Motorkurbel (8) mit dem Übertragungselement (12) bzw. mit dem theoretischen Kraftübertragungspunkt (13) des Übertragungselementes (12) eine pendelnde Bewegung zwischen zwei Umkehrpositionen auf einer Teilkreisbahn ausführen kann.
16. Wischanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass den Umkehrpositionen der Motorkurbel (8) benachbarte Teile bzw. Abschnitte der Wischanlage als Anschläge für die Begrenzung der Pendelbewegung der Motorkurbel (8) ausgebildet bzw. mit Anschlagmitteln versehen sind.
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